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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7406
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Modulo Computacional para cálculos topográficos e microserviços para seleção de variáveis aplicados ao delineamento de Zonas de Manejo |
Other Titles: | Computational Module for topographic calculations and microservices for variable selection applied to the delineation of Management Zones |
Autor: | Piovesan, Suzan Kelly Borges ![]() |
Primeiro orientador: | Souza, Eduardo Godoy de |
Primeiro coorientador: | Sobjak, Ricardo |
Segundo coorientador: | Bazzi, Claudio Leones |
Primeiro membro da banca: | Gavioli, Alan |
Segundo membro da banca: | Schenatto, Kelyn |
Terceiro membro da banca: | Betzek, Nelson Miguel |
Quarto membro da banca: | Maggi, Marcio Furlan |
Resumo: | Zonas de Manejo (ZMs) são subáreas em um campo com características semelhantes e que podem ser tratadas como áreas homogêneas sob o ponto de vista de amostragem e gerenciamento, as quais permitem viabilizar a aplicação de Agricultura de Precisão (AP) em propriedades rurais. O delineamento de ZMs é usualmente feito por algoritmos de agrupamento e pode ser executado com o uso de ferramentas computacionais e outras tecnologias. A seleção das variáveis para delineamento das ZMs, uma das etapas do delineamento de ZMs, consiste em tarefa complexa, sendo que alguns métodos podem ser aplicados para esse fim: Análise de correlação espacial, Análise de componentes principais (Principal Component Analisys, PCA) e Análise espacial multivariada baseada no índice de Moran e em PCA (Multivariate spatial analysis based on the Moran index and in PCA, MPCA). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de recursos dentro da plataforma AgDataBox (ADB) para a aplicação ADB-Map, que são: módulo para cálculo das variáveis topográficas (ADB-Map-MCT), a saber: declividade, aspecto, índice de posição topográfica e curvatura; desenvolvimento de manual de usuário para melhorar a usabilidade, além da implementação de dois métodos de seleção de variáveis propostos na literatura, que são PCA-SC (PCA + Spatial Correlation) e MPCA-SC (MULTISPATI-PCA + Spatial Correlation). O modulo computacional foi testado para cálculo de variáveis topográficas em três áreas e seus resultados foram comparados aos da ferramenta QGIS, utilizando métricas estatísticas. Na maioria dos resultados, a correlação foi de moderada a alta, indicando que a ferramenta é válida e útil. Para a validação dos métodos de seleção, foram delineadas ZMs em três áreas experimentais. Os resultados mostraram que os métodos implementados para ADB-Map, PCA-SC e MPCA-SC são capazes de delinear ZMs com alta qualidade confirmada por índices, como MGQI (Modified Global Quality Index- Indice de Qualidade Global Modificado). Sobre o impacto das variáveis topográficas supracitadas na produtividade, observou-se, nos resultados, que foram selecionadas na maioria dos agrupamentos criados, demonstrando sua influência em lavouras de soja e milho. |
Abstract: | Management Zones (MZs) are subareas in a field with similar characteristics that can be treated as homogeneous areas from the point of view of sampling and management and allow the application of Precision Agriculture (PA) on rural properties. The delineation of MZs is usually done by clustering algorithms and can be performed using computational tools and other technologies. The selection of variables for the delineation of MZs, one of the steps in the delineation of MZs, is a complex task, and some methods can be applied for this purpose: Spatial correlation analysis, Principal Component Analysis (PCA) and Multivariate spatial analysis based on the Moran index and in PCA (MPCA). This work presents the development of resources within the AgDataBox (ADB) platform for the ADB-Map application, which is a module for calculating topographic variables (ADB-Map-MCT) such as slope, aspect, topographic position index, and curvature; implementation of functionality for building histograms, development of a user manual to improve usability, and the implementation in the ADB-Map application of two variable selection methods proposed in the literature, which are PCA-SC (PCA + Spatial Correlation) and MPCA-SC (MULTISPATI-PCA + Spatial Correlation). The computational module was tested for calculating topographic variables in three areas, and its results were compared to those of the QGIS tool using statistical metrics. In most results, the correlation was moderate to high, indicating that the tool was valid and useful. ZMs were outlined in three experimental areas to validate the selection methods. The results showed that the methods implemented for ADB-Map, PCA-SC, and MPCA-SC could delineate high-quality ZMs, as confirmed by indexes such as MGQI. Regarding the impact of the abovementioned topographic variables on productivity, it was observed in the results that these were selected in most of the clusters created, demonstrating their influence on soybean and corn crops. |
Keywords: | AgDataBox Agricultura de Precisão Softwares para Agricultura de Precisão Variáveis topográficas AgDataBox Precision Agriculture Software for Precision Agriculture Topographic variables |
CNPq areas: | SISTEMAS BIOLÓGICOS E AGROINDUSTRIAIS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola |
Campun: | Cascavel |
Citation: | Piovesan, Suzan Kelly Borges. Modulo Computacional para cálculos topográficos e microserviços para seleção de variáveis aplicados ao delineamento de Zonas de Manejo. 2024. 158 f. Tese( Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.unioeste.br/handle/tede/7406 |
Issue Date: | 13-Aug-2024 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL) |
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